[SergeyMetallist]

Суть вопроса в следующем: необходимо запроектировать электроподстанцию. Часть подстанции находится в зоне залегания среднеразложившихся торфов (ИГЭ№1 глубиной до 12 м метров). Далее идут мягкопластичные тиксотропные суглинки, на которые возможно тоже не опереться (пока точной геологии нет). Сиуацию осложняют значительные горизонтальные нагрузки (тяжение проводов). На данном участке планируется строительство порталов и значительного количества опор под тяжелое (и не очень) оборудование. Также его будут пересекать дороги и коммуникации, которые также нужно на что-то опирать. Сейчас там лес, который будет вырубаться и выкорчевываться со всеми вытекающими для грунта последствиями. Строительство планируется начать сразу после корчевания. Может у кого-то имеется подобный опыт проектирования и строительства на таких грунтах? Какие меры по устройству основанию и фундаментам можно предпринять? Как все это безобразие потом просчитать с учетом всей изменчивости свойств торфа во времени? Какие трудности могут возникнуть на стадии строительства, эксплуатации?Вариант с переносом площадки заказчик отметает...

[Серёга - Bilder]

Моё мнение такое:
Оборудование и сооружения подстанции сажать на свайное основание, опирающееся на надёжные грунты. Торф не трогать. В расчёте свайного основания учитывать обязательно отрицательное трение.
Дороги и коммуникации на территории подстанции на сваи класть наверно перебор. Поэтому я бы предлдожил под дорогами организовать пирог с применением геотекстиля (в качестве меры для перераспределения нагрузок и выравнивания неравномерных осадок). Под коммуникации можно уложить лежни из брёвен, опять таки для равномерного распределения нагрузки, и предотвращения неравномерных деформаций основания, плюс к тому, конструкции инженерных коммуникаций сделать деформируемыми: есть решения, допускающие вертикальные, поперечные и продольные деформации отдельных участков трубопроводов, без нарушения их работоспособности. Это конечно же повлечёт удорожание, ну а что поделать, если перенести площадку заказчик не хочет?

А замену грунта на все 12 м делать - это золотая подстанция выйдет, и всё равно качественного уплотнения не получится. В результате "и овцы сдохли, и волки голодные".

[SergeyMetallist]

Спасибо всем за ответы. topos2, имеется ли у Вас опыт в подобном усиление смешиванием? Реализуемо ли это для таких объемов? Хотелось бы услышать реальные примеры, чтобы потом не попасть в просак. А то рекламе верить как-то опасно...
Constantin Shashkin, Серёга - Bilder в принципе с Вами согласен, что торф лучше не трогать, однако каую то насыпь (2-3 м) сделать все же придется по следующим соображениям:
1. Строительство подстанций на торфах невозможно по пожарным требованиям;
2. Насыпь необходима на период строительства, т.к. тонет тяжелая техника;
3. Местность сильно пересеченная, к тому же требуется высотная привязка к существующей дороге, поэтому требуется значительное выравнивание насыпью.
Вот и вылезает погребенный торф, нагруженный насыпью. И,как следствие, возможные значительные осадка, отрицательное трение и т.д.
Поэтому и возникают мысли о замене... И еще один момент, который вроде уже озвучивал. На самом деле больше волнует не цена (по сравнению со стоимостью оборудования подстанции это все равно копейки), а принципиальная возможность выполнения работ (организация подьездов, укрепление склонов, отвод воды ит.д. и т.п.)
Кстати, Constantin Shashkin, а что дальше мыслей не пошло?

[topos2]

Сообщение от SergeyMetallist topos2, имеется ли у Вас опыт в подобном усиление смешиванием? Реализуемо ли это для таких объемов? Хотелось бы услышать реальные примеры, чтобы потом не попасть в просак. А то рекламе верить как-то опасно...

Опыта как такового конечно нет, пока все думаю о таких установках ... Но мне понравилось как они работают например в Финляндии. Шустро так. Но там они применяют горизонтальные роторы, навешиваемые на экскаваторы. Это позволяет эффективно и относительно дешево работать и закреплять торфяные грунты под насыпи дорог, но до глубин 5 м (пишут 6, но реально я видел и щупал только до 5) Получается нечто полускальное. Прочность на сжатии можно корректировать технологией.
Питере есть установки глубокого механического смешивания, но это с вертикальными роторами (Bauer), и куплены они немного для другого, хотя ими можно и закреплять тофы, но дорого будет в машино/часах.
На наш рынок конечно продвигается и Keller со своими шнековыми мешалками, так же вещь интересная, но пока они ни как себя не показали. Но то, что они делают в Европе (да и в Америке под названием Hayward Baker) впечатляет. Вспомним добрым словом и Soletanche.
Я могу много говорить и об Американских (например то, что делают Schnabel, Geo-Solutions и др) и Японских (Shimizu) установках и их опыте (завораживает), но о таких в Союзе еще не слышал.
Рекламе верить конечно нельзя, но смотря чему. Все, где и что я видел, щупал и знаю, результат хороший. Надо сделать скалу из торфа - сделают. На что надо смотреть - цена и время. А это зависит только от производительности установки. Да, еще смотрите на накладные расходы

[Constantin Shashkin]

Дальше мыслей на нашем объекте не пошло. Что будет с олимпийской деревней (а это была именно она) остается вопросом скорее философским, нежели техническим. Установки по перемешиванию видел работающими в Шанхае. Был у нас и семинарчик по перемешиванию. Технология кажется простой, как пряник, поскольку грунт механически перемешивается с сухим или мокрым цементом. Кажется, испортить технологию сложно, нюансов всяких гораздо меньше, чем у jet. Но опыт подсказывает, что наши строители способны испортить любую технологию. Поэтому в проекте я бы прописал:
1. Лабораторные испытания по смешиванию.
2. Опытный участок (не обязательно бросовый, это может быть стартовый участок) для отладки технологии с отбором образцов и контролем качества.
3. Только после успешного стартового участка - продолжение работ тоже с контролем качества.
Для рассматриваемого объекта, может, это и слишком громоздко. Тогда - сваи. Насыпи нужно по возможности минимизировать.
И еще опасение. Представим - небольшая подсыпка, плитный ростверк и подстанция на сваях. Насыпь на торфе садится, под ростверком образуется дыра. Дыра заполняется болотными газами и все это взрывается и взлетает в воздух. Не знаю, реалистичен ли такой сценарий, но я бы подумал о вентиляции под ростверком (сделать в нем дыры или запроектировать ленточный ростверк).

[SergeyMetallist]

Всем доброго времени суток. Продолжаем разговор... Я уже писал, что насыпи на подстанции серьезные ввиду особенностей планировки и крайне холмистого рельефа. Так вот на одном из участков подстанции необходимо установить трансформатор массой 240 т. Согласно геологии на данной площадке 3 м торфа которые решили вынуть. Согласно планировке насыпь 4 м!!! к уровню ест. рельефа (трансформатор находится на пониженном участке площадки строительства). Итого получается 7 м насыпи. Исходя из этого рассматриваем следующие варианты устройства фундаментов:
1. Прорезка буровыми сваями длиной 20 м до надежного основания. В этом варианте непонятна ситуация с отрицательным трением. Если учитывать все 7 м без понижающих коэффициентов, то получается что-то космическое (около 12 свай по 20 м каждая). Искал в нормах и учебниках, как можно эту нагрузку снизить, ничего не нашел. Везде пишут, что необходим расчет реальных осадок околосвайного грунта с последующим сравнемием с половинными осадками сваи и ограничением толщи с отрицательным трением. Однако вопрос о поиске осадки насыпи до ее устройства и проведения геодезической съемки во времени для меня остается загадкой... Может кто поделится опытом по данному аспекту?
2. Монолитная плита (6х6, 7x7, 8x8, в общем сколько нужно). Здесь, на мой взгляд необходимо предъявлять жесткие требования к самой насыпи (прописанная в проекте плотность, пористость, модуль деформации угол, удельное сцепление и т.д.) с последующим подтверждением геологией в данной точке. Сам больше склоняюсь к этому варианту, хотя тут, наверное, тоже могут быть какие-то подводные камни (неоднородность насыпи, незавершившиеся консолидация и т.п.).
3. Винтовые сваи. Данный вопрос пока детально не рассматривался, просто идея.
Идеально конечно было бы применить что-нибудь типа фундексов, но ниже насыпи грунты достаточно плотные (пески мелкие с E=2800 т/м^2), хотя как написано в геологии не надежные (с прослоями текучей тиксотропной супеси). Возникает сомнение в возможности пробурить фундексом толщу 12м данных грунтов.
Хотелось бы услышать ваши коментарии по этому поводу. Заранее благодарен за ответы.

[igr]

Очень интересная задачка!Строили под москвой торговый центр, был погребенный торф мощностью 3-5 м.Пришлось его проходить буровыми сваями.Что то советовать не имея геологии тяжело.

[topos2]

Сообщение от SergeyMetallist Согласно геологии на данной площадке 3 м торфа которые решили вынуть.

Ну и вынули бы, в чем проблема? Легкий жесткий домик на насыпи, пусть и 7 м. Что смущает? Если боитесь, что насыпь плохо уплотнят, то есть много способов улучшения этого. От вибросвай т.п., до вот такого как PL в Америке видел http://forum.dwg.ru/showthread.php?t=36929&page=3 (пост 57). А еще есть геосетки.... Или я все таки что-то пропустил?

[Constantin Shashkin]

Что-то непонятно. Зачем сваи? Ниже насыпи, читаю, нормальные грунты, которые фундексом не пройти. Осадки, конечно, будут просто из-за наличия насыпи. Какие у Вас допуски на осадки?

[SergeyMetallist]

Допуск на на разность осадок соседних свай 2 мм при расстоянии 1,5 м между ними. Сомнительно, что 7-метровую насыпь так уплотнят. Теоретически конечно можно, но на практике...Нагрузка на сваю с учетом отрицательного трения 95т (если все 7 м насыпи учитывать). Под торфом пески с прослоями ТЕКУЧЕЙ ТИКСОТРОПНОЙ СУПЕСИ с Il до 0,7. Прослои повсеместно толщиной от 0,5 до 5 м, и нет гарантии, что этот прослой не попадется, поэтому слой необходимо прорезать. Скажу даже больше, геологи говорят, что встречали картину типа 10 см супеси, 20см песка, 30 см супеси, 0,5м песка, дальше на метр вообще непонятная каша, потом метра 3 песка ну и т.д. То есть грунт крайне неоднороден и четко выделить все слои и их характеристики не представляется возможным... Но вопрос был о другом, о правильном учете отрицательного трения от насыпи. На него, к сожалению, ответа пока не получил. Есть мысли по уменьшению оного посредством применения обмазанных обсабных труб, а также применением для насыпи грунта с низким коэффициентом трения. По винтовым сваям созванивался с фирмой, сказали все реально, даже обещали все общитать в какой то специализированной проге, так что тоже вариант... Кстати на фундаменте будет стоять оборудование стоимостью более 200 миллионов рублей, так что хотелось бы что-нибудь понадежнее!!

[Constantin Shashkin]

Насыпь и сваи сочетаются плохо, поскольку большую часть свай Вы поставите не под конструкцию, а для удержания насыпи. Экономически совсем неэффективно. Допуски на осадки - не понял. 2 мм между соседними сваями? А кого они интересуют? Должны интересоватьь неравномерности между опорами здания или крен фундамента.
Может быть, сделать жесткую коробку фундамента на плите и пускай он садится сколько хочет. Неравномерность осадок мы сможем гарантировать, задав нужную жесткость. Вариант со сваями даже менее надежен. Насыпь будет садиться отрицательным трением на сваи, вызывая их неравномерную осадку. Сама осадка свайного фундамента будет меньше, чем для плитного, но неравномерность осадок - менее предсказуема.

[Серёга - Bilder]

Сообщение от Constantin Shashkin ...Неравномерность осадок мы сможем гарантировать, задав нужную жесткость. Вариант со сваями даже менее надежен....

- такое ощущение что вы даёте ВРЕДНЫЕ советы, о том как УГРОБИТЬ сооружение Наверно вы имели в виду не "гарантировать" а уменьшить до допустимых величин?

Пришла вот в голову идея:
Если оборудование такое дорогое, а допуски так малы - может нечего возиться со сваями всякими, которые всё равно дадут осадку, и почти наверняка она будет неравномерной?
- Есть альтернативный вариант:
Оборудование ставится на фундаментную плиту. Но опирается не сразу на плиту, а стоит на некой жёсткой стальной платформе.
Когда основание даст осадку приближающуюся к границе допустимой (равномерную или не очень) - эксплуатационники (которые конечно же будут) поддомкрачивают опорную платформу, и устанавливают под неё металлические пластины, чтобы вывести её на прежний уровень. При неравномерной осадке - под разными частями платформы толщина "подкладок" может быть различной.
И так далее, в процессе эксплуатации вашего сооружения.

Это не ноу-хау, это давно и многократно применяемое решение:
- Примерно таким образом в портах "приподнимают" просевшые подкрановые пути для портальных кранов (они какраз то всегда кладутся на насыпные грунты значительной толщины, при этом уплотнить качественно нельзя)
- аналогичным образом решены опоры эстакад на нескольких железных дорогах в Германии: на слабых грунтах оказалось целесообразнее периодически приподнимать опоры вместе с полотном, нежели сваи буронабивные городить невероятной длины
- точно таким же образом построено здание аэропорта Канзай в Японии: там искусственный остров отсыпали посреди океана, и на нём возвели международный аэропорт, со взлётными полосами и терминалом огромным. Так вот, в период строительства насыпь садилась на 50-60см в год, когда основная фаза консолидации насыпи прошла - начали строить аэропорт. Сейчас у них основание под зданием терминала садится примерно на 5см в год. И вот они регулярно его приподнимают - подсовывая пластины под колонны. (см. видео небольшое в архиве прикреплённом)

[Constantin Shashkin]

Сообщение от Серёга - Bilder такое ощущение что вы даёте ВРЕДНЫЕ советы, о том как УГРОБИТЬ сооружение Наверно вы имели в виду не "гарантировать" а уменьшить до допустимых величин?

Ну да, неточно выразился.
А с аэропортом в Японии геотехники очень крупно облажались. Удивительно, на за границей еще хуже умеют считать осадки чем у нас. На том острове считали консолидацию, а в реальности поровое давление все не рассасывается. А осадки идут. Деформируемая зона - больше 100 м вниз. Что лишний раз подтверждает тезис о вреде насыпей.

[nsivchuk]

Пришла вот в голову идея:
Если оборудование такое дорогое, а допуски так малы - может нечего возиться со сваями всякими, которые всё равно дадут осадку, и почти наверняка она будет неравномерной?
- Есть альтернативный вариант:
Оборудование ставится на фундаментную плиту. Но опирается не сразу на плиту, а стоит на некой жёсткой стальной платформе.

В моей практике пришлось проектировать на торфе и заторфованных слабых суглинках общей глубиной 12 м. Вариантов рассматривали несколько, но приняли самый простой и, как подтвердилось многолетней эксплуатацией, надёжный.
Суть идеи решения такова: 1. Никаких изменений природного состояния грунта. 2. По возможности, никаких дополнительных нагрузок на грунт.
В итоге отказались даже от выкорчёвывание пней, которое было вначале предусмотрено. Засыпали по пням минимальной высоты подушку минимальной толщины, 0,3-0,4 метра. Далее укладывали ж.б. балки-шпалы с целью максимального снижения давления на грунт. (Фундаменты под опоры транзитной теплосети). Надземную конструкцию проектировали с учётом возможных существенных неравномерных осадок... В необходимых случаях вместо тяжёлой засыпки применяли относительно лёгкую ж.б. конструкцию необходимой высоты. Надземные конструкции проектировали с учётом возможности рихтовки их по высоте.
Свайный вариант провалился сам собой из-за того, что менее тяжёлый бульдозер (по сравнению со сваебойкой) проваливался... (В 40-градусный мороз я сам умудрился провалиться во время строительства в это незамерзающее болото...)
Объект эксплуатируется успешно почти 30 лет. Общие осадки несколько лет тому назад были менее 30-50 см, рихтовки были давно и минимальны.
Требованиям СНиП наши проектные решения не отвечали, а потому я, как конструктор, подстраховался тем, что решение принималось коллегиально и протокольно с записью о нём в проекте.
Удачи.

[SergeyMetallist]

Всем спасибо за участие. То, что насыпь на торфах это плохо, это я понимаю, НО от 3-х, 4-х метров песка никуда не уйти. Причины я уже необнократно озвучивал. А 3-4 м - это осадки, консолидация и т.д. и т.п. Осадки 30-50 см на подстанциях недопустимы по "электрическим" и технологическим причинам, а уж разность осадок опор ЛЭП, крен трансформаторов, выключателей и разъеденителей тем более. Так что примем 3-4 м насыпи как данность. Также как данность примем наличие не ЗАТОРФОВАННОГО СУГЛИНКА а торфа с модулем деформации 82 кПа!!! Вот и прикиньте осадку торфа под насыпью и сроки возможной консолидации... А заказчик намерен строить сразу после окончания планировки территории. Так что торф надо либо вынимать(1 способ), либо укреплять (2-й способ). Про реальность первого способа я не услышал ни слова (в литературе пишут про возможность сего мероприятия при толще до 5-6 м), касательно второго предложения интересные, но опять таки пока не совсем понятна возможность укрепления на глубину 12 м.
Про то, что лучше на насыпи сваи или плита - изначально я сам написал, что склоняюсь к плите, просто хотелось услышать подтверждение.
На счет поддомкрачивания мысль интересна. Надо подумать о возможной реализации. Однако есть опасения, что могут не успеть - осадка насыпи во времени мало предсказуема, а мимо данного трансформатора дай Бог кто-нибудь раз в неделю (а то и в месяц) пройдет. Причем этот кто-то вряд ли начнет присматриватся к крену в 2-3 мм... Это надо как-то особо прописывать (типа еженедельный геодезический контроль и т.д.). В общем, необходимо подумать, как грамотно это осуществить.
Вопрос об учете отрицательного трения, к сожалению, остается открытым...

[dv_tim]

Вот посмотрите еще методические рекомендации по проектированию насыпей на торфяном основании и еще ВСН 26-90. Мы например для объектов обустройства нефтяных месторождений ( кустовые площадки под бурение и.т.д.)всегда делаем насыпи без выторфовки, причем тоже встречалась глубина болота до 12м. Причем сначала делается пригружающий слой насыпи, который зависит от типа болота, часто бывает до 100% от мощности торфа. Под действием пригрузки происходит сжатие торфа, а потом уже когда торф консолидируется делаем основную насыпь из условия превышения отметки 1.5-2 м над уровнем болота.

[Anton.g]

Сообщение от dv_tim потом уже когда торф консолидируется

Сколько занимает консолидация торфа по времени?
Коэф. фильтрации торфа сопоставим с супесью, т.е. консолидация может идти годами.

[pavel118]

Рааскажите, пожалуйста, как закончилась история с торфами.

[SergeyMetallist]

Торф весь вынули, котлован засыпали песком с послойным уплотнением через каждые 20-30 см. Все более менее нагруженные сооружения (порталы, опоры с тяжениями) посадили на буронабивные сваи длиной 20 м, проходящие сквозь всю толщу насыпи и упирающиесяв прочные грунты. Под менее нагруженные опоры нзапроектировали поверхностные плиты. Как-то так. Плюс в общих данных прописали, что строить можно не ранее чем через пол года после окончания земляных работ. На данный момент подстанция достраивается

[13forever]

Сообщение от SergeyMetallist Торф весь вынули, котлован засыпали песком с послойным уплотнением через каждые 20-30 см.

проект замены грунта кто разрабатывал? Получившийся котлован ограждали шпунтом? Как решали вопрос с водопонижением в торфе? Чем выгребали торф - драглайном или обратной лопатой?

[SergeyMetallist]

Проект замены делали не мы. Насклоько я знаю, шпунтов не применяли, а воду насосами откачивали